báo cáo đồ án Nghiên cứu và chế tạo thiết bị băng ép lạnh hỗ trợ giảm đau phù nề sau mổ( full cả vẽ và thuyết minh) máy ép lạnh Game Ready. đại học công nghiệp hà nội .Cấu tạo và nguyên lý làm việc của thiết bị băng ép lạnh.ính toán, thiết kế thời gian, nhiệt độ thay đổi nước lạnh:
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: Nghiên cứu chế tạo thiết bị bang ép lạnh hỗ trợ giảm đau phù nề sau mổ Giáo viên hướng dẫn : Sinh viên thực hiện: Vũ Danh Minh MSV:2017601498 Lê Duy Phúc MSV:2017600027 Trần Viết Dũng MSV:2017601855 Nguyễn Tiến Mạnh MSV:2018604414 Hà Nội 2022 LỜI NÓI ĐẦU Từ xa xưa khát vọng chinh phục khoa học kĩ thuật thúc người tìm tịi, phát triển lĩnh vục Đến người đạt thành tựu khoa học to lớn nhiều lĩnh vực Vì sinh viên theo học khối ngành kỹ thuật học thừa hưởng kiến thức khoa học mà hệ trước để lại, ngồi việc nắm vững kiến thức sẵn có thơng qua việc học lí thuyết , sinh viên kỹ thuật cịn phải đưa kiến thức vào thực tiễn thơng qua việc tự tạo mơ hình khoa học có khả ứng dụng vào thực tiễn đồ án tốt nghiệp hội tốt cho chúng em sử dụng kiến thức học trường Từ đó, chúng em chọn đề tài: “THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ BANG ÉP LẠNH HỖ TRỢ ĐAU PHÙ NỀ SAU MỔ” cho đồ án tốt nghiệp Máy ép lạnh sử dụng dịng nước lạnh chạy tuần hoàn miếng băng ép nhằm tăng tiện lợi tối đa cho bệnh nhân Tuy cố gắng tìm tịi, nghiên cứu sử dụng kiến thức thân hạn chế mặt kiến thức mà khoa học y học lại rộng lớn nên chúng em tránh thiếu sót hay mặt cơng nghệ cịn lạc hậu Vì chúng em mong nhận bảo tận tình thầy khoa giúp chúng em bổ sung nắm vững vốn kiến thức MỤC LỤC CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ HỖ TRỢ GIẢM ĐAU, PHÙ NỀ SAU MỔ ………………………………………………………………………1 1.1 Tổng quan phương pháp chườm lạnh 1.2 Các phương pháp “chườm lạnh” phổ biến 1.2.1 Chườm túi chườm lạnh .3 1.2.2 Sử dụng phương pháp Cold Laser Therapy 1.2.3 Sử dụng phương pháp ép lạnh máy ép lạnh CHƯƠNG 2.TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ THIẾT BỊ BĂNG ÉP LẠNH HỖ TRỢ GIẢM ĐAU, PHÙ NỀ SAU MỔ .7 2.1 Lập sơ đồ mạch điện điều khiển .7 2.2 Thông số kỹ thuật .8 2.3 Cấu tạo nguyên lý làm việc thiết bị băng ép lạnh 2.3.1 Cấu tạo thiết bị băng ép lạnh 2.3.2 Nguyên lý làm việc thiết bị băng ép lạnh 10 2.4 Tính tốn, thiết kế khí nén 10 2.6 Tính toán thiết kế băng ép 12 2.5 Tính tốn, thiết kế thời gian, nhiệt độ thay đổi nước lạnh: 14 2.7 Tính tốn thiết kế điện điều khiển 16 2.7.1 Tính tốn cụm điều khiển khí nén .16 2.7.2 Phân tích, tính tốn cụm điều khiển thủy lực 17 2.8 Chọn thiết bị .18 2.8.1 Chọn thiết bị điều khiển khí nén 18 2.8.1 Chọn thiết bị điều khiển thủy lực .19 CHƯƠNG CHẾ TẠO MƠ HÌNH THIẾT BỊ BĂNG ÉP LẠNH HỖ TRỢ GIẢM ĐAU, PHÙ NỀ SAU MỔ 21 3.1 Quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết băng ép lạnh 21 3.1.1 Quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết vỏ máy 21 3.1.2 Quy trình cơng nghệ chế tạo ngăn chứa đá 22 3.2 Quy trình lắp ráp phận băng ép lạnh .24 3.3 Chế tạo khí vỏ 26 3.4 Chọn thiết bị tiêu chuẩn .27 3.4.1 Arduino Uno R3 27 3.4.2 Cảm biến lưu lượng nước YF-S401 30 3.4.3 Máy bơm nước 12v Sinleader 60W 31 3.4.4 Màn hình LCD 20x4 32 3.4.5 Nguồn xung 33 3.4.6 MODULE Relay Kênh 12VDC H/L 34 3.4.7 Cảm biến áp suất 35 3.4.8 Bơm khí nén .36 3.4.9 Mô Đun Công Tắc Điều Khiển PWM .37 3.5 Chế tạo hệ thống điều khiển khí nén, thủy lực 38 3.6 Lắp ráp mơ hình 39 3.7 Lập quy trình vận hành 39 CHƯƠNG THỬ NGHIỆM, KIỂM TRA, ĐÁNH GIÁ MƠ HÌNH 41 4.1.Thử nghiệm băng ép lạnh 41 4.2.Kiểm tra băng ép lạnh 41 4.3.Đánh giá mơ hình băng ép lạnh 41 KẾT LUẬN PHẦN CODE Danh sách hình ảnh Hình 1.1 Hình ảnh túi chườm đá Hình 1.2: Phương pháp Cold Laser Therapy Hình 1.3: Máy ép lạnh Game Ready .4 Hình 2.1 Sơ đồ khối mạch điều khiển thiết bị băng ép lạnh Hình 2.2 Sơ đồ mạch điện thiết bị băng ép lạnh Hình 2.3 Bơm khí nén .10 Hình 2.4 Bơm thuỷ lực .11 Hình 3.1: Các thành phần băng ép 15 Hình 3.2: Băng ép sau lắp ráp 15 Hình 3.3: Bộ tản nhiệt 16 Hình 3.4: Phần khung vỏ sau chế tạo 17 Hình 3.5a Ngăn chứa mạch .17 Hình 3.5b Ngăn chứa nước 17 Hình 3.6: Mơ hình mạch Arduino 18 Hình 3.7 Máy bơm nước 12V Sinleader 6w 21 Hình 3.8 Màn hình LCD 20x4 22 Hình 3.9 Nguồn xung 23 Hình 3.10 cấu tạo nguồn xung .23 Hình 3.11 MODULE Relay Kênh 12VDC H/L 24 Hình 3.12 sơ đồ kết nối MODULE relay kênh 24 Hình 3.13 Modun cảm biến áp suất 25 Hình 3.14 Máy bơm khí nén mini 26 Hình 3.15:Module công tắc điều khiển PWM 26 Hình 3.16: Hệ thống điều khiển thủy lực 28 Hình 3.17: Mơ hình mạch điện hồn chỉnh 28 Hình 3.18: Sơ đồ trình vận hành hệ thống 29 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỖ TRỢ GIẢM ĐAU, PHÙ NỀ SAU MỔ 1.1 Tổng quan phương pháp chườm lạnh Ngày nay, với tiến khoa học kĩ thuật nhân loại, bệnh ngày loài người giải cách hiệu Trong đó, phẫu thuật phương pháp cứu sống nhiều người khỏi chết Tuy thần kì phẫu thuật phương pháp cứu sống tự nhiên, để lại vài di chứng sau phẫu thuật Từ đó, chuyên gia đầu ngành nghiên cứu phương pháp “chườm lạnh” nhằm hỗ trợ giảm đau sau ca phẫu thuật “Chườm lạnh” phương pháp sử dụng khơng khí lạnh, khơng khí lạnh sử dụng thường khí Nitrogen (chiếm khoảng 70% thể tích bầu khí quyển) Nhiệt độ thấp kích thích thể sản sinh nhiều Endorphins Đây chất có tác dụng giảm đau cách hồn tồn tự nhiên Vì thế, ể ồn thành liệu trình phẫu thuật với phương pháp “chườm lạnh” mang lại nhiều lợi ích việc thúc đẩy chữa lành cách tự nhiên thể Nguyên tắc điều trị liệu pháp chườm lạnh làm giảm lưu lượng máu đến khu vực bị thương Khi bị chấn thương giai đoạn đầu, tốc độ máu đến khu vực tổn thương tăng lên Khi chườm lạnh, độ lạnh làm cho mạch máu khu vực tổn thương đột ngột co lại Dẫn đến tốc độ dịng máu chậm lại giảm tuần hồn chỗ, giảm tiêu thụ oxy, giảm chuyển hóa, giảm tính thấm thành mạch khả xuyên mạch bạch cầu Từ giảm phản ứng viêm đau cấp, giảm phù nề, giảm trương lực co Nó làm tê vùng tổn thương nên có tác dụng giảm đau cục Chườm lạnh giúp điều trị vấn đề khớp bị sưng viêm Nó có hiệu vòng 48 sau chấn thương Chú ý có hiệu thực cách điều độ Để túi nước đá da lâu làm cho vết thương bạn trầm trọng Tác dụng phương pháp “chườm lạnh”: - Giảm đau viêm - Giảm đau khớp - Giảm sưng tấy chấn thương - Tăng cường hệ thống miễn dịch - Tăng khả chữa lành bó gân - Giảm mức độ nghiêm trọng vết thương dạng bầm tím - Tăng độ linh hoạt sức bền - Thúc đẩy nhanh tái tạo da tế bào Chườm lạnh có tác dụng trường hợp viêm cấp Do vậy, định chườm lạnh chủ yếu trường hợp viêm như: Chườm lạnh định chứng đau cấp như: đau răng, đau đầu, đau sau chấn thương Giảm viêm cấp Hạ thân nhiệt sốt cao Hạn chế chảy máu, côn trùng cắn, ban, đau đầu migraine. Giảm đau số trường hợp tổn thương thần kinh ngoại vi, đau co cứng cơ, đợt gout bùng phát Chườm lạnh không nên sử dụng trường hợp: Vị trí tổn thương vết thương hở Những người nhạy cảm với lạnh, dễ bị tê lạnh Những người có bệnh lí mạch máu, có bệnh lí hệ thần kinh giao cảm gây ảnh hưởng đến lưu lượng dòng máu Đối với trường hợp đau lưng, chườm lạnh khơng hiệu Có lẽ đa phần đau lưng đau mãn tính thường căng nên chườm lạnh làm nặng triệu chứng Chưa hết vị trí lưng gần cột sống Một vị trí nhạy cảm khơng nên áp lạnh vào vị trí cột sống 1.2 Các phương pháp “chườm lạnh” phổ biến 1.2.1 Chườm túi chườm lạnh Túi chườm lạnh có chất túi vải mỏng, dẫn nhiệt tốt không thấm nước Để sử dụng túi chườm lạnh, ta có đá lạnh vào túi, sau chườm lên bề mặt vết thương nhằm làm lạnh vùng chấn thương, làm thu hẹp mạch máu để giảm đau Đây phương pháp phổ biến tính thuận tiện giá thành thấp, thường áp dụng trực tiếp sau bị chấn thương Nhược điểm phương pháp độ đa dụng không cao, đá túi sau tan hết phải thay thời gian sử dụng không lâu Hình 2.1 Hình ảnh túi chườm đá 1.2.2 Sử dụng phương pháp Cold Laser Therapy Laser trị liệu lạnh (Cold Laser therapy) phương pháp trị liệu laser cường độ thấp nhằm kích thích làm lành sử dụng ánh sáng cường độ thấp Theo kỹ thuật gọi laser trị liệu “lạnh” ánh sáng cường độ thấp khơng đủ để làm nóng mơ thể Mức độ ánh sáng thấp với dạng trị liệu laser khác, kiểu laser dùng để phá huỷ khối u làm đông tụ mô Laser dùng phẫu thuật thẩm mỹ làm nóng mơ điều trị Đúng tên nó, laser lạnh khơng làm nóng mơ Trong phương pháp này, bước sóng khác đèn chiếu ánh sáng cường độ thấp chiếu trực tiếp vào vùng mục tiêu Các mô thể hấp thu ánh sáng Ánh sáng đỏ xạ cận hồng ngoại gây đáp ứng, tế bào bị hư đáp ứng sinh học cách tái tạo lại tế bào. Mô bề mặt thường điều trị với bước sóng từ 600 đến 700nm Để thâm nhập sâu hơn, bước sóng sử dụng từ 780 đến 950nm Mặc dù bạn cảm thấy thiết bị chiếu laser chạm vào da bạn, q trình khơng đau không xâm lấn Không gây âm thanh, bạn khơng thấy chấn động hay nóng Mỗi điều trị thường vài phút Bác sĩ, nha sĩ, bác sĩ vật lý trị liệu chuyên gia y tế khác sử dụng laser trị liệu lạnh nhiều trường hợp khác Mục đích sử dụng phương pháp kể đến như: - Giảm đau vết thương nhỏ hay bong gân - Kháng viêm - Tái tạo lớp biểu bì - Châm cứu Y học thể thao thực hành vật lý trị liệu thường sử dụng laser trị liệu lạnh để chữa trị chấn thương nhỏ bong gân như: